Viacjazyčné dáta v SQL databáze

28.9.2012 22:40 | Přečteno: 1211× | Programovanie | poslední úprava: 28.9.2012 22:52

Pri vývoji webových aplikácií je bežnou požiadavkou aby bol obsah viacjazyčný. Tento blog sa zaoberá návrhom modelov pre uloženie viacjazyčných dát a výhodami / nevýhodami jednotlivých návrhov.

Jazyk SQL neposkytuje žiadnu vstavanú podporu pre viacjazyčný obsah. Návrh databázovej schémy pre viacjazyčný obsahu tak zostáva len na databázovom programátorovi.

Na internete je možné nájsť veľké množstvo rôznych databázových schém, ktoré riešia viacjazyčný obsah. Nedá sa všeobecne povedať ktorá schéma je najlepšia. Vždy to závisí od konkrétneho prípadu použitia. V nasledujúcom texte som sa pokúsil zhrnúť výhody a nevýhody jednotlivých prístupov.

Ukážkový príklad

V celom blogu budem aplikovať návrh na model článkov. Polia nazov a obsah budú prekladané. Zvyšné polia budú rovnaké pre každý jazyk.

Tabuľka jazykov bude vyzerať nasledovne:

id	kod
1	sk
2	cz

V selectoch budem vyberať slovenskú lokalizáciu. Pre jednoduchosť nebudem používať join s tabuľkou jazykov. Namiesto toho budem priamo ako ID jazyka používať 1.

Všetky preklady v jednej bunke

Pri tomto prístupe nedochádza k zmene schémy a preklady pre všetky jazyky sa ukladajú do tej istej bunky v špeciálnom formáte. Ako príklad si požičiam formát používaný pluginom qTranslate z Wordpressu. Nasledujúci kód reprezentuje český a slovenský preklad slova „Článok“.

<!--:sk-->Článok<!--:--><!--:cz-->Článek<!--:cz-->

Výber objektov je veľmi jednoduchý. Dáta je však potrebné následne spracovať v aplikácii.

SELECT vytvorene,
       autor,
       nazov,
       obsah
FROM clanok;

Výhody

• Nie je potrebná modifikácia schémy

Nevýhody

• Nutné parsovanie pri výbere
• Náchylné na „rozbitie“ pri zanedbanom escapovaní
• Nemožné vyhľadávanie len vo vybranom jazyku

Jednoduchý model bez vzťahov medzi jazykmi

Pri tomto prístupe sa do modelu pridá jediný stĺpec určujúci jazyk. Medzi jazykovými mutáciami nie je žiaden vzťah, takže v jednej jazykovej mutácii môžu byť úplne iné položky než v inej jazykovej mutácii, čo môže byť v niektorých prípadoch výhodné. Pri pridaní, alebo odstránení jazyka nie je potrebná žiadna modifikácia schémy.

Pre výber slovenských objektov stačí pridať podmienku where.

SELECT vytvorene,
       autor,
       nazov,
       obsah
FROM clanok
WHERE jazyk = 1;

Výhody

• Jednoduchý výber
• Jednoduché vytváranie objektov

Nevýhody

• Vhodné len v prípade, že sú objekty v jednotlivých jazykoch nezávislé

Preklady v riadkoch

V tomto modeli bude primárnym (alebo minimálne unikátnym) kľúčom dvojica uuid a jazyk. Objekty (články) sú identifikované stĺpcom uuid. Ten bude rovnaký pre všetky preklady článku.

Výber objektov je identický ako v prípade predchádzajúceho modelu.

Výhody

• Jednoduchý výber

Nevýhody

• Stĺpce, ktoré nie sú preložené (autor a čas vytvorenia) sa opakujú
• Nutnosť zabezpečiť unikátne uuid pre objekty

Preklady v stĺpcoch

Do modelu pridá každý stĺpec toľkokrát, koľko jazykov bude v aplikácii podporovaných. Nepreložené stĺpce zostávajú bez zmeny.

Pre výber položiek v konkrétnom jazyku je potrebné modifikovať samotný dotaz. Jazykové suffixy musia byť preto chránené voči SQL injection.

SELECT vytvorene,
       autor,
       nazov_sk AS nazov,
       obsah_sk AS obsah
FROM clanok;

Výhody

• Všetky jazyky prítomné v jedinom riadku

Nevýhody

• Zmena podporovaných jazykov si vyžaduje zmenu schémy
• Pri väčšom počte jazykov veľmi neprehľadné
• Každý riadok obsahuje preklady do všetkých podporovaných jazykov

Preklady v samostatnej tabuľke

Oproti predchádzajúcim spôsobom sa tu využívajú 2 tabuľky - časť pôvodnej tabuľky neobsahujúca preklady a tabuľka prekladov. Tá môže byť implementovaná buď prekladmi v riadkoch, alebo v stĺpcoch.

Pri výbere sa používa v oboch prípadoch join, čo môže mať vplyv na výkon. Pri použití tabuľky s prekladmi v stĺpcoch sa pri výbere v konkrétnom jazyku zase modifikuje dotaz a je potrebné zabezpečiť ho voči SQL injection.

-- clanok_row
SELECT vytvorene,
       autor,
       nazov,
       obsah
FROM clanok
INNER JOIN clanok_row
ON clanok.id = clanok_row.clanok_id AND jazyk = 1;

-- clanok_col
SELECT vytvorene,
       autor,
       nazov_sk AS nazov,
       obsah_sk AS obsah
INNER JOIN clanok_col
ON clanok.id = clanok_col.clanok_id;

Výhody

• Zmena podporovaných jazykov nevyžaduje zmenu schémy hlavnej tabuľky
• Žiadne opakovanie

Nevýhody

• Výber vyžaduje join

Ktorú schému si vybrať

Na túto otázku neexistuje jednoznačná odpoveď. Ak máme pevne danú schému, ktorú nemôžeme prispôsobiť bude jediným možným spôsobom uloženie všetkých prekladov oddelených rozumne zvoleným oddeľovačom do pôvodných buniek.

V prípade, že máme rôzny obsah v každom jazyku (napr. v každom jazyku budú iné články) bude najvhodnejším riešením model bez vzťahov medzi jazykmi. Ak však budeme chcieť tie isté objekty v rôznych jazykových mutáciách budeme musieť zvoliť inú schému.

Preklady v riadkoch poskytujú vysokú flexibilitu v možnosti zmeny podporovaných jazykov. V prípade článkov sa pri prekladoch bude opakovať autor a dátum. Schému je možné normalizovať rozdelením tabuľky na samostatnú tabuľku prekladov a zvyšný obsah (posledný príklad).

Preklady v stĺpcoch zachovávajú počet riadkov rovnaký ako počet objektov. Schéma je vhodná len v prípade, že sa v budúcnosti nebude manipulovať s podporovanými jazykmi. Pri väčšom počte jazykov a stĺpcov s prekladmi môže byť táto schéma veľmi neprehľadná. Presun prekladov do samostatnej tabuľky slúži len na sprehľadnenie pôvodnej tabuľky.

       

Komentáře

[edois]

Join není nevýhoda, ale esenciální vlastnost relačních databází. Rozhodně není třeba se ho bát, protože i obyčejnější relační databáze jako MySQL na to použijí indexy a berou v potaz i jejich kardinalitu a pokud s tím neděláme naprosto šílené brikule, není většinou potřeba jim do toho kecat (u MySQL se akorát hodí jednou za čas provést ANALYZE TABLE na všechny tabulky s cizími klíči, aby databáze měla tu kardinalitu nastavenou dobře). Samozřejmě mluvím o INNER JOINu, nikoliv o např. LEFT JOINu, tam už samozřejmě vliv na výkon je (a u MySQL mám na mysli InnoDB, MyISAM stejně cizí klíče neumí, což ovšem neznamená, že tam nejdou udělat příslušné "obyčejné" indexy, aby joiny nezdržovaly).

Další věc je to, že ten, kdo databázi navrhuje, by měl obecně optimalizovat schéma jako takové tak, aby měl rychlé updaty (a inserty a delete) a teprve potom řešit jak to rozumně najoinovat (a jaké mít vytvořené indexy pro WHERE, GROUP BY a ORDER BY), protože většinou bývá úzké hrdlo na straně zápisů (slave mašin můžu mít co hrdlo ráčí, s masterem to bývá horší).

Takže za mě rozhodně poslední možnost, tj. překlady v oddělené tabulce (joiny nevadí, nemám nikde zbytečně duplicitní data, nenafukují se mi tudíž indexy, při přidání jazyka nemusím dělat alter, který může taky dopadnout tak, že se celá tabulka musí zkopírovat atd.).

A ještě poradím, že (v případě MySQL) vážně není nutné mít IDčka jazyků jako inty, pokud mám 64bit architekturu (což už je snad dneska jediná rozumná myslitelná varianta), pořád mi vychází líp CHAR(2) pro dvoupísmenné jazykové kódy ('en', 'cs', ...), případně CHAR(5) pro pětipísmenné ('en_US', 'en_GB', 'cs_CZ', ...) nebo dvakrát CHAR(2), kde druhý může být NULL, pro pětipísmenné s defaultem.

[mirec]

Dovolím si o výkone JOINu tak trochu nesúhlasiť. Robievam s dosť veľkými databázami a nie len MySQL, ale aj s podstatne výkonnejšou PostgreSQL. Joiny (LEFT aj INNER) môžu mať podstatný vplyv na výkon. Nedávno som riešil problém s pomalým selectom (~2s). Po odstránení joinu klesol čas na ~0.01s. Samozrejme indexy boli nastavené správne a join ich používal.

Problémom v mojom prípade bola veľkosť tabuľky (> 100 000 riadkov) a výber 10 prvkov s offsetom 100 000. Pri výbere bez joinu to pre databázu znamená jednoduchý odskok na 100 000 pložku a vrátenie 10 nasledujúcich položiek. Operácia join však môže vrátiť aj viac, alebo menej riadkov než je v prvej tabuľke. Preto musí databáza pri offsete 100 000 skutočne vykonať join na 100 000 riadkoch. Ak samozrejme ide len o výber s malým offsetom bude mať join zanedbateľný vplyv.

So zvyškom príspevku súhlasím, sám dokonca nepoužívam id jazyka.

[Josef Kufner]

Pokud jde join přes primární nebo unikátní klíč, tak by s tím neměl být problém. A pokud uděláš limit v subselectu a joinuješ potom, tak s tím také problém nebude. Ale pokud potřebuješ joinovanou tabulku do něčeho ve where, máš smůlu.

[mirec]

Pokud jde join přes primární nebo unikátní klíč, tak by s tím neměl být problém.

Práve, že tu problém je pretože ten join sa minimálne v postgresql materializuje. Obísť sa to dá limitom v subselecte. Nedávno som to riešil v jednej django aplikácii. Musel som optimalizáciou zájsť až po RAW query.

[retroslava]

Já jsem používal trošku mix z toho co píšeš. Měl jsem dvě tabulky, kde v jedné jsou společné informace a v druhé ostatní kolonky, které je třeba přeložit. Jazyk jsem ukládal jako string (třeba cs nebo sk). A když si uděláš join a zvolíš jazyk, tak ti to vyletí jako jeden řádek zpátky.

[bertone]

Ahoj, v čom robíš diagrami tabuliek?

[bertone]

ach, diagramy...

[mirec]

Rád by som povedal niečo rozumné, ale je to jednoducho kreslené v GIMP-e keďže nič z toho, čo som skúšal buď nebolo dosť stabilné alebo sa to nevliezlo do RAM, alebo to malo výstup vyzerajúci ako ASCII v DOS-e. Inak na reálnu prácu používam tabuľu.

[Josef Kufner]

To už je lepší dia a jeho class diagramy. Btw, co graphviz?

[mirec]

Graphviz používam na diagramy tried, ktoré sú určené len pre mňa. Na databázy neviem vykresliť koncové značky vzťahov (hrable a tak). U diagramov tried je to jednoduché - vee, diamond ...

[Josef Kufner]

crow, teetee, diamond, odiamond, ... 1 544 761 different combinations

[Josef Kufner]

Btw, nechceš udělat zápisek o tom, jak generuješ ty diagramy tříd graphvizem?

[mirec]

No ja som si na to dokonca písal vlastný nástroj, ale nedokončil som ho . Inak dobrý nápad blog o graphvize, ale predtým možno niečo napíšem o AVR, a hackovaní TV LG a tak ... jednoducho čo mám čerstvo v pamäti

[Jiří Lisický]

Na nějaké jednoduché kreslení sql struktury se dá použít přímo webová aplikace http://code.google.com/p/wwwsqldesigner/. Má tam i live demo: http://ondras.zarovi.cz/sql/demo/?keyword=default

[Xerces]

Já vím, že je to čistě rozlišovací označení, ale proč zrovna my jsme dvojka?

[mirec]

Pretože u nás vychádza slnko skôr :-P Ale vážne som slovák, ako prvý ma zvyčajne napadne slovenský jazyk, žiadny hlbší význam tam nie je.

[Josef Kufner]

To jo... mohl použít CHAR(2) jako primární klíč.

[mirec]

Mohol, ale nevyzeral by som teraz ako patriot

[he]

LIKE! Som tiež patriot! Ale čechom sme mohli dať 0 .. alebo -1 :-p